Question

【题目】如图所示，电源电动势E=20V，电源的内阻r=2Ω，两个定值电阻R1=R2=8Ω，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板距离相等，极板长L=0.20m，两极板的间距d=1.010-2m，开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0m/s的初速度射入C的电场中，微粒恰能落到下板的正中央，已知该微粒的质量为m=410-5Kg，g取10m/s2，试求：

（1）开关断开时两极板间的电压

（2）微粒所带电荷的电性和电荷量q

Answer 1

【答案】（1）16V（2）

【解析】（1）电容器两极板间的电压等于两端电压，开关S断开时，电路中的总电流

，则电容器的极板电压。

（2）粒子进入匀强电场中受到重力和电场力作用，做类平抛运动，则有

水平方向：

竖直方向：

解得

电场力的方向一定竖直向上，故微粒一定带负电．

由牛顿第二定律得，联立解得。